智慧工地系统在建筑工程管理中的应用

梁振

（山西八建集团有限公司，山西太原 030000）

0 引言

随着社会的发展和科技的进步，建筑工程的规模越来越大，工程管理难度也越来越高。传统的工地管理方式存在许多问题，如信息发布不及时、流程不透明、建筑工地存在安全隐患等，而智慧工地系统作为一种新型的建筑工程管理方式，已经得到广泛的关注和应用，它是一种基于物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的综合性工程管理系统，旨在提高建筑施工过程中的效率、质量、安全和可持续性。在当前建筑工程行业中，智慧工地系统的应用已经扮演越来越重要的角色，对于建筑工程管理的推动作用具有里程碑意义。

1 智慧工地系统主要架构

现阶段，我国正大力推广应用智慧工地系统，并不断探索完善其网络架构。从目前的建构情况看，较为完善的智慧工地系统主要包括传感器节点、网络通信、云计算、大数据分析、应用服务等五层架构。传感器是智慧工地系统的核心组成部分之一，它负责实时采集工地现场的各种数据信息。传感器可以分为多种类型，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器、测振传感器等。这些传感器可以直接安装在工地现场的建筑物、设备、机械等物体上，实时采集数据并将数据发送到系统的数据中心[1]。

2 智慧工地系统应用的具体优势

环境污染和能源消耗等问题越来越引起人们的关注，传统的建筑施工等活动，往往会产生大量污染物，也会消耗大量的化石能源，对环境和资源造成不可逆转的损害，为了实现保护环境和节约能源，人们制定了一系列的措施，其中智慧工地系统在建筑施工领域中的应用，可以起到重要的作用。

2.1 减少污染、降低能源消耗

在传统的建筑工程施工中，环境的污染是项目中的痛点、难点问题，严重的情况下会阻碍项目的施工进度，甚至会引起不必要的法律纠纷，智慧工地系统的出现，以上问题便可以迎刃而解，通过监测设备和传感器等手段，可以实现对工地废气、废水和废固体等污染物的实时监测和控制。通过废气监测系统，可以实现对工地机械的排放情况进行监测和控制，保证排放符合国家环保标准；通过废水处理系统，可以将工地产生的污水进行处理和回收利用，减少对环境的影响；通过废弃物处理系统，可以对工地废弃物进行分类、回收和处置，减少对土地和水源等资源的占用和污染，通过智能控制和优化算法等手段，可以实现对工地用能的精细化管理和控制，减少能源的消耗和浪费。在不同时间段，通过智能照明系统，可以实现对工地照明的智能控制和节能管理，使用节能空调系统，可以实现对工地空调的节能管理和优化控制，近年来，更为先进的智能能源管理系统的出现，实现了对工地能源消耗的监测和控制，优化能源的利用，优化工地物流运输的路线和方式，减少运输过程中的碳排放[2]。

2.2 避免施工过程中各类安全隐患

在建筑施工过程中，存在各种安全隐患，如高处坠落、机械伤害、火灾爆炸等，这些安全隐患可能会造成严重的人身伤害和财产损失，智慧工地系统的应用，可以有效地避免施工过程中的各类安全隐患。智慧工地系统可以通过传感器和监控设备等手段，实现对施工现场的实时监控和预警。借助安全监控系统，可以对施工现场的人员状态和设备运行状况进行实时监控，避免发生高处坠落和机械伤害等意外事故，企业建立的火灾监测系统，可以实现对施工现场的火灾情况进行实时监测和控制，及时发现火灾隐患并采取措施。在人员管理方面，智慧工地系统可以通过智能感知和识别技术，实现对施工现场人员的管理和控制。例如，通过智能识别系统，可以对进入施工现场的人员进行身份识别和记录，避免未经授权的人员进入施工现场，还可以实现对施工现场人员的实时定位和跟踪，保证人员的安全。智慧工地系统还实现预报警功能，通过大数据分析和人工智能技术，对施工现场的各种隐患进行预测和预警，科学使用智能预警系统，可以对施工现场可能出现的安全隐患进行预测和预警，及时采取措施防范和避免事故的发生。同时，也可以对施工现场的风险因素进行分析和评估，为施工现场的安全管理提供科学依据。

2.3 提升施工管理效率及水平

智慧工地系统是一种高科技的施工管理系统，可以提供实时的监控和管理，帮助施工团队更好地掌握施工现场的情况，大幅度提升施工管理效率及水平，智慧工地系统可利用智能感知技术，实时收集施工现场的技术数据，并通过大数据分析和人工智能技术，对数据进行筛选、处理和分析，以实现智能化、精准化管理。作为技术管理者可以借助智能化设备管理，实现对设备的实时监控和维护，及时发现设备故障并进行维修，提高设备的利用率和效率，在原材料管理方面，合理利用智能化管理系统，可以实现对材料的实时跟踪和监控，确保材料的准确性和及时性。智慧功能的一个特点是协同性，可以实现施工管理的协同化，从而提高团队的工作效率和协同能力。例如，通过智能化项目管理，可以实现项目进度的实时监测和管理，协调各个施工环节，确保施工进度的准确性和及时性。同时，通过智能化协同工作，可以实现多方面的协作和沟通，提高施工管理的协同效率和水平。在现场管理中，通过智能设备和监控系统，实现对施工现场的实时监控和管理。通过智能化安全管理，可以实现对施工现场安全的实时监控和管理，及时发现安全隐患并采取措施，采取严格的智能化质量管理，可以实现对施工质量的实时监控和管理，确保施工质量的准确性和稳定性，在工程建设中，智慧工地系统可以实现工程数据的共享和协同。传统的工程管理方式往往存在信息孤岛的问题，而智慧工地系统可以通过互联网技术和云端平台，实现工程数据的共享和协同，提高设计和施工的精度和效率，降低工程风险。

3 智慧工地系统在建筑工程管理中的实际应用

3.1 劳务管理应用

在劳务管理方面，智慧工地系统的应用可以帮助组织管理人员更加便捷地安排工作任务提高工作效率和质量，同时也可以加强对工人培训，提高工人技能水平，为建筑工程的安全和质量提供保障，在建筑工地中，智慧工地系统可以通过使用人脸识别等技术对工人进行身份识别和管理，在工地入口设置人脸识别门禁闸口，实现对工人的考勤、工作时间等数据进行自动记录，帮助管理人员实时掌握工人的工作情况和出勤情况。例如，工人需要在工地上进行各种施工任务，如挖掘、搬运、安装等，而管理人员需要及时了解每个工人的任务进度、质量情况等。通过智慧工地系统，管理人员可以实时监测每个工人的工作进度和任务完成情况，及时调整任务计划和人员安排，智慧工地系统可以将工人按照所属的班组进行管理，为班组长提供更加便捷的管理方式，班组长可以通过系统查看班组成员的出勤情况、工作任务、工作进度等数据，及时进行调整和安排，一般而言，在一项大型建筑工程中，常常需要将工人分成不同的班组进行施工。如果班组长能够及时了解班组成员的工作情况和进度，能够更好地进行任务安排和人员调配，通过智慧工地系统，班组长可以在任何时间、任何地点进行管理，大大提高了管理的效率和精度。借助智慧工地系统的大数据功能，可以对工人的人力资源信息进行管理，包括工人的姓名、年龄、性别、职业技能、培训记录、工作经验等。这些信息可以帮助管理人员更加全面地了解工人的技能水平、工作能力和工作经验，有助于合理安排工人的工作任务和调配人力资源。此外，系统还可以根据工人的技能水平和工作经验，为工人制定个性化的培训计划，提高其技能水平和工作能力，为建筑工程的质量提供保障。

3.2 智慧监督体系应用

建筑工程项目欲实现高质量、高效率的推进，离不开完善的施工监督体系加以支撑。智慧工地系统下的监督体系，实现了对下述内容的高效管控：①对通过对建筑工程各个环节的监测和控制，实现质量管理的全过程监管。在混凝土浇筑中，系统可以通过传感器监测混凝土浇筑时的浇注速度和浇筑厚度，判断混凝土的均匀性和强度是否达标；系统还可以通过拍摄图片或录制视频来记录施工过程中的细节和关键节点，帮助管理人员及时发现和解决问题，确保建筑工程的质量符合标准和要求。②通过对建筑工程进度的实时监测和控制，实现进度管理的精准掌控，系统通过卫星定位技术和地理信息系统来监测机械设备的位置和状态，及时调配人力资源，确保建筑工程的进度顺利进行。③成本管理，通过对建筑工程成本的实时监测和控制，实现成本管理的精准掌控。现在多数建筑工地，已经建立起检测系统，通过传感器监测机械设备的运行时间和油耗量，控制机械设备的使用效率和成本；系统还可以通过管理软件对材料和工人的使用情况进行记录和分析，找出成本高、效率低的问题，并提出改进方案，降低建筑工程的成本和风险。④安全管理方面，智慧工地系统可以通过视频监控设备实时监测工人的工作状态，发现工人出现安全问题时，立即发出警报，并提供相关的处理方法；系统还可以通过管理软件对安全问题的处理情况进行记录和分析，找出安全风险高的区域和节点，并提出改进方案，降低建筑工程的安全风险[3]。

3.3 周界防范红外对射系统

周界防范红外对射系统是一种常见的安全防护设备，可以在建筑工程中起到重要的作用。该系统可以实现对建筑工地周界的实时监控和报警，有效预防和防止盗窃、破坏等安全事件的发生。周界防范是该系统的主要应用之一，通过设置红外对射装置，实现对建筑工地周界的实时监测。一旦有人员或物体擅自进入周界范围内，系统会立即发出警报，提醒安保人员及时采取措施。该系统可以有效预防和防止盗窃、破坏等安全事件的发生，保护建筑工地的安全和财产。除了周界防范，该系统还可以用于监控工人的安全状况。工人开展特种作业时，其可以起到防护作用，高空作业时，可以设置红外对射装置来监测工人的位置和活动情况。一旦有工人离开安全区域或出现危险行为，系统会立即发出警报，并通知相关人员及时采取措施，确保工人的安全。该系统还可以用于工地管理，例如，在夜间工作时，可以设置红外对射装置来监测工地的活动情况。一旦有人员进入工地范围内，系统会立即发出警报，提醒管理人员及时采取措施。同时，该系统还可以通过红外对射装置的监测数据，分析工地的活动情况和效率，并进行相应的管理和调整，提高工地的管理水平和效率。该系统还可以通过数据分析来提高建筑工程管理的水平。通过对红外对射装置监测数据的分析，可以了解工地的活动情况和工人的工作效率，优化施工计划和资源配置，提高建筑工程的效率和质量。

3.4 环境监测与喷雾降尘技术

环境监测与喷雾降尘技术是建筑工程管理中常见的应用，建筑施工过程中会产生大量的粉尘污染，影响到工地周边的环境，智慧工地系统引入了智能化的环境监测与喷雾降尘系统，二者以自动联动的方式运行。环境监测是该技术的核心应用之一，可以通过在工地周围设置空气质量检测仪、噪声检测仪等装置，实时监测工地周边环境的空气质量、噪音等情况[4]。一旦环境污染超标，系统会立即发出警报，提醒相关人员及时采取措施。该技术可以有效避免环境污染和对周围居民造成影响。喷雾降尘是该技术的另一个重要应用，当下，多数施工工地皆采取了喷雾降尘的应用，通过喷洒水雾、抑尘剂等物质来降低工地产生的尘埃和废气的污染程度，减少对周围环境和工人健康的影响。例如，在道路施工时，可以设置喷雾装置在施工区域附近进行喷雾，有效减少尘埃污染。同时，在露天挖掘、破碎等过程中，也可以通过喷雾降尘技术来减少尘埃的产生，保护周围环境和工人的健康。除了环境监测和喷雾降尘，该技术还可以通过数据分析来提高建筑工程管理的水平，通过监测数据的分析，可以了解工地的尘埃和废气的产生情况，制定相应的环保措施，提高工地环境的质量。同时，还可以分析工人的健康状况，制定相关的安全措施，确保工人的健康和安全[5]。

4 结语

通过先进科学技术的协同应用，智慧工地系统共同构建了高效、高质量的现代建筑项目管理新模式，为建筑行业提供了一条高效科学的发展路径。可以预见，建筑企业未来的竞争必然围绕智慧工地系统，重视智慧工地系统应用，不断提高施工实践和系统应用水平能力。无疑对建筑企业打造自身核心竞争力起到重要作用。为此，企业应加大智慧工地系统的发现和应用，以促进建筑行业生产效率的提升，为我国城市建设打下坚实的基础。